Brian Greene
Giai điệu giây và bản giao hưởng vũ trụ
Phần IV - Lý thuyết dây và cấu trúc của không thời gian
Chương 13 - Các lỗ đen theo quan điểm của lý thuyết dây - lý
thuyết - M (2)
Các nhà vật lý tin chắc rằng, giữa thời gian Planck và thời điểm một
phần trăm giây sau Big Bang, vũ trụ cũng xử sự theo cách rất tương tự, tức
là ít nhất nó cũng đi qua hai sự chuyển pha...
Từ thời gian Planck tới một phần trăm giây sau Big Bang
Trong chương 7 (đặc biệt là hình 7.1) chúng ta đã biết rằng, ba lực phi hấp
dẫn sẽ hội nhập với nhau trong môi trường cực nóng của vũ trụ lúc mới
hình thành. Những tính toán của các nhà vật lý về sự phụ thuộc năng lượng
và nhiệt độ của cường độ các lực ấy cho thấy rằng, trước 10
-35
giây sau Big
Bang, các lực mạnh, yếu và điện từ đều là một lực "thống nhất lớn" hay
"siêu lực". Trong trạng thái đó, vũ trụ là đối xứng hơn rất nhiều so với ngày
hôm nay. Giống như tính đồng tính xuất hiện khi một tập hợp các kim loại
rời rạc được nấu chảy thành một chất lỏng đồng đều, năng lượng và nhiệt
độ cực cao ở thời kỳ sớm nhất của vũ trụ đã xóa đi mọi khác biệt giữa các
lực mà hiện nay chúng ta quan sát được. Nhưng với thời gian, vũ trụ giãn
nở và lạnh đi thì theo lý thuyết trường lượng tử, đối xứng nói trên sẽ bị thu
hẹp lại một cách nghiêm trọng theo một dãy các bước khá đột ngột và cuối
cùng dẫn tới sự bất đối xứng mà chúng ta thấy hiện nay.
Nội dung vật lý nằm phía sau sự thu hẹp đối xứng lại đó, hay nói một cách
chính xác hơn là sự phá vỡ đối xứng, cũng không khó hiểu lắm. Hãy hình
dung một bể lớn chứa đầy nước. Các phân tử H20 được phân bố đồng đều
trong toàn bể chứa và bất kể bạn đặt mắt ở đâu cũng nhìn thấy nước hệt
như nhau. Bây giờ ta hãy xem điều gì sẽ xảy ra khi ta hạ thấp nhiệt độ của
bể nước xuống. Ban đầu thì chẳng có gì nhiều xảy ra. Xét ở thang vi mô,
thì vận tốc trung bình của các phân tử nước giảm, nhưng cũng chỉ có vậy
thôi. Tuy nhiên, khi nhiệt độ giảm xuống tới 0
o
C thì bạn đột nhiên thấy
